Что является чувствительным элементом тор

ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

6.1. Назначение и классификация чувствительных элементов

При эксплуатации измерительных приборов, контролирующих раз­личные параметры водных сред, приходится измерять различные вход­ные величины, отличающиеся как по своей природе (механические, электрические, оптические, тепловые, магнитные, физико-химические, биологические), так и по характеру их измерения (непрерывные, дискретные). Поэтому датчики измерительных приборов оборудуются чувствительными элементами различного назначения. [19]

Все чувствительные элементы (ЧЭ) можно условно разделить на пять основных видов:

а) механические (упругие);

б) электрические параметрические;

в) электрические генераторные;

Основными характеристиками чувствительных элементов являются: надежность, микроминиатюризация, унификация и стандартизация.

Надежными являются элементы, работающие без отказа в заданных режимах и условиях в течение требуемого времени при сохранении за­данных характеристик.

Микроминиатюризация заключается в уменьшении массы и габарит­ных размеров элементов при условии сохранения точности.

Стандартизация чувствительных элементов преследует следующие цели:

а) улучшение качества;

б) установление рациональной номенклатуры;

в) экономия материальных ресурсов;

г) обеспечение необходимых требований.

Унификация позволяет расширить возможности использования од­них и тех же чувствительных элементов в приборах различного назна­чения.

6.2. Упругие чувствительные элементы

К упругим чувствительным элементам относятся пружины, мембра­ны, сильфоны, манометрические трубки, термобиметаллические элемен­ты, крыльчатки и другие. Эти элементы в основном используются для преобразования давлений, разрежений, усилий, деформаций и моментов в механическое, линейное илиугловое перемещение.

Мембрана представляет собой круглую упругую пластину, жестко закрепленную по наружному контуру. Для повышения жесткости мембрану могут подвергать дополнительному натяжению. Наибольшее распространение получили металлические мембраны. Кроме того, применяют мембраны из кварца, резины, пластмасс. По форме различают мембраны плоские, гофрированные, выпуклые. Для повышения чувствительности применяют мембранные коробки, представляющие собой сваренные или спаянные по контуру мембраны. Если внутреннюю полость мембранной коробки соединить с измеряемой средой, то по прогибу ее жесткого центра 1 (рис.1) можно судить о величине избыточного давления Р. В некоторых мембранных коробках полости заполняют газом или жидкостью. Их называют наполненными и используют в качестве чувствительных элементов некоторых термометров и терморегуляторов.

Сильфон представляет собой тонкостенную цилиндрическую оболочку с поперечной гофрировкой (рис.2). Если подать давление Р в полость сильфона со стороны жестко закрепленного конца В, то это вызовет соответствующее перемещение W свободного конца А.

Что является чувствительным элементом тор

Рис 1. Наполненная мембранная коробка

Для увеличения прочности и чувствительности применяют многослойные сильфоны. Их изготавливают из нескольких тонких трубок, плотно вставленных одна в другую.

Что является чувствительным элементом тор

Рис.2. Схема сильфона

Манометрические трубчатые пластины используют для измерения избыточных давлений. Они представляют собой тонкостенные трубки вытянутого поперечного сечения (рис. 3). Трубку располагают та­ким образом, чтобы малая ось 2В сечения лежала в плоскости изгиба трубки. При заполнении полости трубки жидкостью под давлением про­исходит деформация сечения в направлении приближения его к кругло­й форме, а сама трубка разгибается.

Что является чувствительным элементом тор

Рис.3. Манометрическая трубчатая пластина

Что является чувствительным элементом тор

Рис.4. Биметаллический элемент термометра

Что является чувствительным элементом тор

Рис.5. Биметаллический контакт

Крыльчатки применяют для измерения скоростей течения газов и жидкостей (рис.6). Под влиянием скоростного потока воздуха крыльчатка или вертушка совершает вращательное движение, угловая скорость которого пропорциональна скорости потока.

Что является чувствительным элементом тор

6.3. Электрические чувствительные элементы.

Для обеспечения работы параметрических элементов требуется источник питания.

Генераторый чувствительный элемент преобразует входную физическую величину в ЭДС. Для генераторных элементов в большинстве случаев не требуется источника питания.

Параметрические чувствительные элементы делятся на три основных группы: омические, емкостные и электромагнитные.

К омическим чувствительным элементам относятся: реостатные, тензометрические, терморезисторные, электрохимические, электронные, ионные, ионизационные и другие.

Реостатные элементы хорошо известны из курса общей физики. Их применяют в основном для измерения перемещений и сил, под действием которых изменяется сопротивление элемента.

Тензометрические элементы(тензорезисторы) представляют собой проводники или полупроводники в виде полосок фольги или проволок, которые при деформации меняют свое сопротивление. Их обычно накле­ивают на упругие элементы (например, мембраны), подвергающиеся ме­ханическим деформациям. При этом тензорезистор, наклеенный на уп­ругий элемент, получает одинаковую с ним деформацию. Величина де­формации обычно пропорциональна величине сопротивления тензорезистора.

На рис. 7 приведена схема тензорезистора, наклеенного на мембрану. Такая конструкция позволяет измерять силу или давление, получая на выходе электрический сигнал.

Что является чувствительным элементом тор

Рис. 7. Мембрано-тензорезисторный датчик силы или давления

Сопротивление тензорезистора в значительной степени зависит от температуры. Поэтому в большинстве случаев для измерения приме­няют не менее двух тензорезисторов, один из которых является ком­пенсационным (который не воспринимает деформацию, а фиксирует толь­ко температурные изменения).

Терморезисторыпредставляют собой металлические проволоки из отдельных видов металлов в виде обмоток на каркасах из изоляцион­ных материалов (фарфора, слюды, пластмассы). Принцип дейс­твия терморезисторов основан на том, что сопротивление проводника или полупроводника, по которому протекает электрический ток зави­сит от различных характеристик окружающей среды: температуры, ско­рости движения, плотности, состава и других. В большинстве случаев терморезисторы изготавливают из различных комбинаций сплавов и окислов теллура, серебра, никеля, марганца.

Электрохимический чувствительный элементпредставляет собой ячейку, заполненную электролитом с двумя или несколькими электродами. При приложении напряжения к электродам возникает электрический ток, величина которого зависит от параметров электрохимической ячейки. Если связать измеряемую величину, с каким либо из этих па­раметров и нейтрализовать влияние других факторов, то электрохими­ческие элементы можно использовать для измерения состава и кон­центраций жидких сред, давлений, скоростей, деформаций и других величин. На рис. 8. приведена схема электрохимического элемента для измерения концентрации растворов. В стеклянный корпус вплавле­ны пластинчатые платиновые электроды 1. Сменные измерительные со­суды 2, которые надевают на основание 3, могут обеспечить выполне­ние измерений в различных объемах, в том числе и в проточной жид­кости.

Что является чувствительным элементом тор

Рис.8. Электрохимический элемент для измерения концентраций

Принцип действия электронных электромагнитных и ионных чувс­твительных элементов основан на том, что электронный или ионный ток зависит не только от напряжения, но и от расстояния между электродами, плотности, состава и скорости движения среды в межэ­лектродном пространстве, а также от параметров источников светово­го излучения.

Особый интерес с точки зрения конструирования современных приборов, контролирующих качественные параметры природных и сточ­ных вод, приобретает разновидность электронных и ионных элементов:

— оптико-электрические (фотоэлектрические) чувствительные элементы

Принцип действия оптронов основан на электрооптических
эффектах. В зависимости от вида эффекта бывают прямые и обратные
оптроны.

Прямой параметрический оптрон преобразует измеряемую величину в сопротивление. Обратный параметрический оптрон преобразует электрическую энергию в электромагнитные излучения. Прямые и об­ратные оптроны используются как раздельно, так и совместно. Все параметрические оптроны разделяют на фотоэлементы и фоторезисторы.

Принцип действия фоторезисторов основан на использовании яв­ления внутреннего фотоэффекта. Это явление заключается в следую­щем. При освещении полупроводника (селен, сернистый висмут, сер­нистый кремний и др.) в нем увеличивается количество электронов проводимости.

Что является чувствительным элементом тор

Рис.9. Конструктивная схема фоторезистора

Электроны, сталкиваясь с атомами кристаллической решетки, вызывают вторичный поток электронов, что приводит к уменьшению сопротивления фоторезистора в сотни раз. Это позволяет получить на выходе электрический ток до нескольких миллиампер. Конструктивная схема фоторезистора показана на рис.9. На стеклянной пластинке 1 нанесены две группы штрихов, связанных с элект­родами 2. Эти электроды подсоединяются к источнику постоянного то­ка U.

Пластина покрывается светочувствительным слоем 3 из полупро­водника. В зависимости от освещения светочувствительного слоя ме­няется сопротивление фоторезистора.

Принцип действияионизационных чувствительных элементов осно­ван на том, что ионизационный ток, возникающий под действием ради­оактивного или рентгеновского излучений, зависит не только от пос­тоянства напряжений на электродах, но и от плотности, скорости и неоднородности среды в междуэлектродном пространстве. Поэтому ио­низационные элементы применяют для измерения разрежений, уровней, перемещений и т.д.

Емкостные чувствительные элементы применяют для измерения пе­ремещений, усилий, давлений, уровней, расходов, температуры, кон­центраций растворов и других физических величин. Принцип действия емкостного элемента заключается в том, что измеряемая величина связана с одним из параметров, определяющих емкость конденсатора (диэлектрическая постоянная среды, площадь электродов, расстояние между электродами и др.). В большинстве случаев один из электродов является подвижным, а в пространстве между электродами находится диэлектрик (например, жидкость). Основным недостатком емкостных элементов является их малая мощность, что вызывает необходимость применения усилителей.

Электромагнитные чувствительные элементы применяют для изме­рения давлений, усилий, перемещений, скоростей и т.д. Их принцип действия основан на том, что индуктивность и сопротивление обмотки зависят от параметров магнитной цепи. Поэтому измеряемую величину связывают обычно с одним из параметров этой цепи.

К генераторным чувствительным элементам относятся: индукцион­ные, термоэлектрические пьезоэлектрические, вентильные фотоэлект­рические и электрокинетические.

Индукционные элементы в основном используются для измерения частоты вращения валов, параметров вибрации, расхода жидкости и т.д. В этих элементах измеряемая величина превращается в индукти­рованную ЭДС.

Термоэлектрические элементы (термопары) представляют собой спаи двух различных металлических или полупроводниковых электро­дов.

К вентильным фотоэлектрическим элементамотносятся преиму­щественно фотодиоды и фототранзисторы. Их принцип действия состоит в следующем. Если на железную или алюминиевую пластину нанести слой полупроводника, а затем тонкий полупрозрачный слой золота, то на границе между полупроводником и золотом образуется «запирающий слой». При освещении кванты отдают свою энергию электронам. Осво­бодившиеся электроны переходят в проводник, заряжая его отрица­тельно. Если замкнуть выводные концы железной пластинки и золо­того покрытия, то в цепи появится ток. Такие элементы широко при­меняются для измерения различных физических величин.

Электрокинетические элементы находят широ­кое применение при контроле процессов очистки вод и параметров, характеризующих их состояние в водных источниках. Принцип действия электрокинетических элементов основан на использовании ЭДС, возни­кающей на границах растворов, разделенных пористыми перегородками. На рис. 10 приведена схема электрокинетического чувствительного элемента давления.

Что является чувствительным элементом тор

Рис.10. Схема электрокинетического чувствительного элемента

В корпусе 1, заполненном жидкостью, располагается перегородка 2из

мелкопористого материала, например, фарфора. Электроды 3 в виде металлических сеток располагают по обеим сторонам вдоль по­верхности перегородки. Давление Р подается с одной стороны перего­родок. На границе жидкость-перегородка возникает разность потенци­алов, направленная вдоль течения жидкости. Зависимость этой раз­ности потенциалов от давления является статической характеристикой электрокинетического элемента. На этом эффекте, называемом элект­роосмосом, основаны чувствительные элементы, позволяющие кроме давления измерять скорость и расход жидкости.

6.4. Магнитные и магнитоэлектрические чувствительные элементы

Магнитные чувствительные элементы (постоянные магниты) широко применяют в навигационных приборах (магнитные компасы, тахометры., моментные датчики и др.), а также в электроизмерительных приборах и реле. Постоянный магнит представляет собой предварительно намагни­ченное тело из магнитотвердого материала. В нем создается стабиль­ный магнитный поток, величина которого практически не зависит от времени, колебаний температуры, вибраций, внешних магнитных полей. Для использования магнитной энергии постоянные магниты создают с воздушным зазором (рис.11).

Что является чувствительным элементом тор

Рис. 11. Схема кольцевого постоянного магнита с воздушным зазором

При подборе параметров постоянного магнита необходимо учиты­вать влияние побочных магнитных потоков Фк и Фр. Это влияние учи­тывается коэффициентом рассеяния δ:

δ = Что является чувствительным элементом тор,

Величину δ обычно принимают равной от 2 до 5.

Магнитоэлектрические чувствительные элементы широко применяют для преобразования тока I или напряжения U в усилие Q или момент М. Наиболее распространены в номенклатуре приборов магнитоэлектри­ческие гальванометры и логометры. Гальванометр (рис.12.) состоит из неподвижного магнита NS и подвижной рамки, имеющей ширину b.

Что является чувствительным элементом тор

Рис. 12. Магнитоэлектрический гальванометр

Эта рамка укреплена на спиральных пружинах, через которые пропускается электрический ток I. Вращающий момент рамки определя­ется по формуле:

М = Что является чувствительным элементом тор,

Дата добавления: 2014-10-02 ; просмотров: 1015 ; Нарушение авторских прав

Источник

Чувствительные элементы

Что является чувствительным элементом тор Что является чувствительным элементом тор Что является чувствительным элементом тор Что является чувствительным элементом тор

Что является чувствительным элементом тор

Что является чувствительным элементом тор

Чувствительный элемент (ЧЭ) является первым звеном регулятора и предназначен для измерения входной величины. От ЧЭ требуется определение не только знака отклонения, но и его величины. Поэтому ЧЭ называют измерительным элементом или первичным преобразователем, так как измерение регулируемой величины всегда сопровождается изменением ее физической природы. Наиболее распространенными входными величинами в САУ ГТД являются давление и обороты. Для давлений измерительный элемент удачно компонуется с задатчиком командного давления. В этом случае такой объединенный узел называется элементом сравнения.

К ЧЭ предъявляются жесткие требования. Прежде всего они должны производить измерения с требуемой точностью, т.е. должны обладать требуемой чувствительностью, под которой понимают отношение Что является чувствительным элементом торв размерной форме, или отношение Что является чувствительным элементом торв безразмерной форме, где Что является чувствительным элементом тор— отклонения выходной и входной величин, а Что является чувствительным элементом тор, Что является чувствительным элементом тор— базовые значения тех же величин.

Кроме того ЧЭ должен на выходе обеспечивать достаточно большие усилия при минимальной инертности. Уплотняющие элементы не должны создавать большого трения покоя. Характеристика связи выходной и входной величин по возможности должна быть линейной. ЧЭ должны быть надежны и стойки к внешним воздействиям.

Классификация ЧЭ обычно производится по виду измеряемой величины. Рассмотрим основные типы чувствительных элементов.

Элементы для измерения давления. Конструктивные типы ЧЭ для измерения давления довольно разнообразны. Однако для пневмогидравлических регуляторов наибольшее распространение получили сильфонные и мембранные измерители. В табл. №1 приведены основные измерители давления и их динамические характеристики.

Мембранный чувствительный элемент преимущественно применяется в регуляторах с усилителями вследствие того, что имеет малую величину перемещений. Необходимые перестановочные усилия обеспечиваются выбором площади мембраны. Для увенличения перемещений и чувствительности мембраны выполняются с кольцевыми гофрами. Для увеличения стойкости к перегрузкам опорные поверхности профилируют по упругой линии мембраны с таким расчетом, чтобы под действием перегрузочных давлений материал мембраны не вытягивался в местах, близких к заделке.

Таблица №1 Чувствительные и сравнивающие элементы для измерения давления

Что является чувствительным элементом тор

Что является чувствительным элементом тор

Применяют и обратный прием, профилируя по толщине мембрану так, что при заданном максимальном перемещении упругая линия мембраны принимает заранее заданную форму, по которой выполняются ее ложементы. При таких условиях мембранные элементы имеют нелинейную статическую характеристику. Линейный участок характеристики обеспечивается лишь величиной хода мембраны, но усилие перемещения определяет только центральная часть мембраны, площадь которой называют эффективной площадью мембраны. Принимается, что для гладких мембран эффективная площадь составляет 1/3 от всей площади мембраны. Для увеличения силы перемещения мембраны ее центральную часть обычно выполняют жесткой. Рекомендуется, чтобы диаметр жесткого центра не превышал 80% от полного диаметра мембраны.

Мембранный чувствительный элемент также легко компонуется в узел сравнения.

Сильфонные элементы часто применяются в регуляторах прямого действия, т.е. в регуляторах, не содержащих усилителя. Они обеспечивают необходимые перемещения и большие перестановочные усилия на исполнительных органах, пропорциональные площади днища сильфона; обладают высокой чувствительностью, которая определяется тольщиной стенки и числом гофров сильфона; имеют линейную статическую характеристику связи выходной величины (перемещение штока) с входной (измеряемое давление). Армированный сильфон хорошо противостоит перегрузкам от сил давления. Наконец, сильфонный элемент легко компонуется с задатчиком командного воздействия в узел сравнения.

Витая манометрическая трубка как чувствительный элемент давления может применяться в регуляторах, если необходимо иметь выходной сигнал в виде углового поворота. Чаще всего эти трубки используются в реостатных датчиках давления.

Индуктивные, емкостные и пъезоэлектрические датчики применяются в специальных регуляторах, требующих на выходе электрический сигнал. Приемником давления этих датчиков является мембрана, которая обеспечивает перемещение на величину, не превосходящую ее толщины.

Что является чувствительным элементом тор

Элементы для измерения оборотов роторов. Элементы данного типа применяются в САР оборотов двигателей. Различают три вида измерителей – центробежные маятниковые или просто центробежные, гидроцентробежные и электрические чувствительные элементы. Наибольшее распространение на отечественных ТРД получили центробежные маятниковые чувствительные элементы. Принципиальная схема такого элемента приведена на рисунке 3.9. Входная координата для него n – обороты ротора, а выходная – перемещение муфты z.

Он состоит из шарнирно подвешенных грузиков, муфты и пружины. Грузики приводятся вро вращение с помощью валика, кинематически связанного с ротором двигателя. Возникающие при этом центробежные силы нагружают шток с помощью качающихся штифтов осевой силой. С противоположной стороны шток нагружен силой, действующей со стороны пружины. Величина этой силы зависит от положения муфты механизма настройки и положения золотника. Перемещением муфты изменяют силу предварительной затяжки пружины с целью настройки ЧЭ на заданное число оборотов Что является чувствительным элементом тор.

Что является чувствительным элементом тор

Рис. 3.9. Принципиальная схема центробежного маятникового

Передаточная функция такого ЧЭ имеет вид

Что является чувствительным элементом тор; (3.9)

с параметрами Что является чувствительным элементом тор; Что является чувствительным элементом тор; Что является чувствительным элементом тор.

где с –частота вращения, λ – коэффициент пропорциональности, учитываемый в силе инерции, В – коэффициент жесткости пружины, β – константа демпфирования колебаний.

Таким образом, центробежный ЧЭ удачно компонуется с задатчиком в измерительный узел числа оборотов.

Для обеспечения точности регулирования числа оборотов, прежде всего должна быть обеспечена высокая точность замера регулируемого параметра, т.е. высокая чувствительность центробежного элемента. Причиной нечувствительности измерительного элемента, как уже отмечалось, являются силы сухого трения, возникающие в механизме ЧЭ (на осях подшипников в паре шток–муфта и др.), которые препятствуют осевому смещению штока при изменении центробежной силы грузиков или силы пружины настройки.

Наличие даже небольших по величине (в несколько десятков грамм) сил сухого трения приводит к тому, что в некотором диапазоне отклонения шток не перемещается, т.е. центробежный ЧЭ не реагирует на изменение числа оборотов n до тех пор, пока приращение центробежной силы будет не меньше, чем сила сухого трения. Этот диапазон оборотов называют зоной нечувствительности.

Влияние сил сухого трения на малых оборотах сказывается значительно сильнее, чем на больших, т.е. с уменьшением числа оборотов зона нечувствительности увеличивается. Это обстоятельство является одной из причин ограничения диапазона автоматической работы регулятора числа оборотов.

Для уменьшения зоны нечувствительности предусматривают ряд конструктивных мероприятий, которые заключаются в следующем:

1. Грузики стараются приводить во вращение большим числом оборотов путем применения редукторов;

2. Оси центробежных грузиков устанавливаются в роторе с помощью шарикоподшипников;

3. Передача усилий от грузиков на золотник осуществляется через качающиеся опорные штифты, исключающие силы трения скольжения;

4. Материалы для изготовления элементов подбирают коррозионностойкие с малым коэффициентом трения.

Чувствительный элемент должен быть безынерционным, т.е. перемещение штока должно происходить вслед за изменением числа оборотов и с минимальным запаздыванием (не более 0,02…0,03 с.). Для этого массы грузиков и штока уменьшают до минимально возможной величины. Уменьшение массы компенсируется увеличением передаточного числа от коробки привода двигателей к регулятору. Уменьшение массовых характеристик центробежного ЧЭ положительно влияет на его устойчивость и характеристики демпфирования. В то же время это обстоятельство ограничивает использование центробежных измерителей в регуляторах прямого действия, требующих большого усилия непосредственного перемещения исполнительного органа. Поэтому центробежный ЧЭ используется в комбинации с усиливающим элементом, как правило гидравлическим.

При малых оборотах коэффициент чувствительности у центробежных ЧЭ мал. Поэтому даже большое отклонение частоты вращения ротора от заданного не приводит к существенному перемещению штока, что свидетельствует о снижении эффективности ЧЭ с уменьшением числа оборотов.

Перемещение штока нелинейно зависит от числа оборотов n, т.е. центробежный измеритель является нелинейным. Причем при малых оборотах статическая характеристика существенно нелинейны и линеаризуется с достаточной степенью точности лишь в малой области изменения n.

Гидроцентробежный чувствительный элемент (рис. 3.10) состоит из валика, кинематически связанного с ротором двигателя, крыльчатки 1, сильфона 2, пружины 3 и регулировочной муфты 4. К крыльчатке подводится рабочая жидкость (масло или топливо) под давлением Что является чувствительным элементом тор. Давление в рабочей полости ЧЭ, создаваемое вращающейся крыльчаткой, передается на днище сильфона, связанного со штоком 5. В режиме стабилизации давление жидкости уравнивается силой, действующей со стороны пружины.

Изменение числа оборотов n приводит к изменению давления рабочей жидкости за крыльчаткой и перемещению штока 5. Настройка ЧЭ на заданное число оборотов Что является чувствительным элементом торкак и для центробежного маятникового регулятора осуществляется посредством перемещения муфты 4.

Что является чувствительным элементом тор

Рисунок 3.10 – Схема гидроцентробежного чувствительного элемента

Гидроцентробежные ЧЭ могут применяться в регуляторах прямого действия, поскольку они могут обеспечивать необходимые перемещения и большие усилия на исполнительные органы.

Основным эксплуатационным недостатком гидроцентробежных измерителей является его чувствительность к плотности рабочей жидкости, влияющей на величину давления в рабочей полости. Причем плотность зависит как от сорта рабочей жидкости, так и от температуры. Последняя может изменяться в процессе работы двигателя.

Элементы для измерения расходов. Расход топлива для ГТД является прямым параметром при стабилизации оборотов. Определенные преимущества имеет выбор расхода в качестве косвенного параметра регулирования тяги. Однако практически все чувствительные элементы расхода обладают большой инертностью и не имеют прямого выхода с усилием, достаточным для перестановки регулирующих органов. Поэтому в автоматике ГТД расход измеряется косвенно – по давлению или перепаду давлений в магистрали подвода топлива к форсункам.

Дроссельные профилированные расходомеры (трубки Вентури) выходным сигналом имеют перепад давлений, который необходимо измерять дополнительными устройствами. Сам ЧЭ вносит дополнительное сопротивление в тракты топливоподачи. Статическая характеристика дроссельного расходомера – нелинейная (параболическая). В динамике дроссельный расходомер – ярко выраженное колебательное звено, а введение демпфирования в измерительный тракт приводит к потере быстродействия.

Таблица №2 Чувствительные элементы для измерения расхода

Что является чувствительным элементом тор

Ротаметрический расходомер, несмотря на прямой выход-перемещение, чрезвычайно чувствителен к продольным и боковым перегрузкам и различным шумовым помехам. Его применение возможно лишь в условиях стендовых испытаний.

Турбинный электромагнитный расходомер, принцип действия которого основан на замыкании магнитного поля многолопастным поворотным якорем (вертушкой), имеет выходной электрический сигнал в виде частоты замыкания магнитного поля.

Электромагнитный индукционный расходомер основан на эффекте индукции. При пересечении магнитных силовых линий электропроводящей жидкости в ней индуцируется электродвижущая сила, пропорциональная скорости движения жидкости. Несмотря на высокие динамические качества расходомер имеет два существенных недостатка – выходной сигнал слаб и реализуется только лишь токопроводящими жидкостями. Такими свойствами обладают не все жидкости, применяемые в автоматических системах.

Тепловой расходомер (термоанемометр) является высокочувствительным, но одновременно и инерционным измерителем. Высокая чувствительность с одновременной компенсацией инерционных свойств требует применения очень тонких проволочек (примерно 5мкм), что не обеспечивает необходимой прочности измерителя. Кроме того, для него необходима специальная измерительная аппаратура с большим коэффициентом усиления. Это приводит к понижению стабильности работы измерительного устройства. Тепловой расходомер применяется для измерения движения скорости газовых потоков.

Элементы для измерения температуры. Непосредственное измерение и регулирование температуры газа за газотурбиной в газогенераторах является одним из перспективных средств контроля и управления двигателями.

Термопары – наиболее широко распространенный тип измерителя температуры. Основным их недостатком является инерционность и слабый выходной сигнал. Однако сигнал одной термопары можно усилить последовательным включением нескольких термопар, а инертность – введением дифференцирующих корректирующих звеньев в цепи усиления сигнала.

Термометр сопротивления является достаточно точным регистратором низких температур потоков газа или жидкости, особенно с применением сетчатых сопротивлений, установленных поперек потока.

Тепловые реле как ограничители могут использоваться для управления температурой в пределах допустимых отклонений. В них применяются термоэлементы в виде биметаллических пластин.

Рассмотренные температурные датчики требуют для применения их в регуляторах специальных сравнивающих и задающих устройств.

Таблица №3 Чувствительные элементы для измерения температуры

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *